CN106171189A - 一种播种机用控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种播种机用控制系统，其特征在于：包括安装在播种机上的一个或多个独立工作的排种装置和喷种装置；安装在外部壳体(1)上的控制系统(2)、与控制系统(2)相接的检测单元(11)以及由控制系统(2)进行控制的告警单元(3)。本发明与现有技术相比具有以下优点：通过设置检测单元和进行整体综合控制的控制系统，大大减小了播种时漏种和缺种的几率。

Description

一种播种机用控制系统

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种播种机用控制系统。

背景

在现代农业生产中，精密播种具有省种、省工、增产、提高作物品质等显著优点，是一种先进的种植方式；秸秆、根茬粉碎还田和深松技术具有增加土壤有机质含量、蓄水保墒、培肥地力、消化过剩秸秆且保护环境等特点。

现如今，国内外广泛采用免耕精密播种机，而为了进行精密播种和节约良种，常采用气吸式或气吹式排种装置，都取得了良好的效果。但是，现有气吸式或气吹式播种还存在以下主要问题：播种机风机结构较大、传动系统较复杂；排种效率较低，受种子从排种装置自由落体到土壤中的时间限制，种子在下落过程中还会碰到排种装置输种管壁等的影响，下落速度较慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种播种机用控制系统，其特征在于：包括安装在播种机上的一个或多个独立工作的排种装置和喷种装置；安装在外部壳体(1)上的控制系统(2)、与控制系统(2)相接的检测单元(11)以及由控制系统(2)进行控制的告警单元(3)；

所述检测单元(11)包括对牵引所述播种机前进的拖拉机的前进速度进行实时检测的速度传感器(20)，以及对旋转至喷种装置喷嘴(12)正下方的喷种种穴以及所述喷种种穴的前一个或两个种穴(10)内是否缺种同时进行检测的缺种检测传感器(15)；所述缺种检测传感器(15)的数量为两个或三个；

所述控制系统(2)为根据速度传感器(20)实时检测的拖拉机前进速度，相应对驱动机构(5)和气体喷射控制器(21)进行控制并使得排种盘(4)的转速和喷种装置喷嘴(12)的喷种速度与所述拖拉机前进速度相匹配；以及根据缺种检测传感器(15)所检测到的缺种信号，相应通过控制驱动机构(5)使得排种盘(4)快速旋转至下一种穴(10)或控制告警单元(3)进行告警。

其中，所述种子箱(6)底部的出种口与旋转至其下方的种穴(10)正对。

其中，所述排种盘(4)为圆形转盘。

其中，所述种子箱(6)底部的出种口外部周侧与排种盘(4)之间设置有挡种板(16)，所述挡种板(16)的顶部固定在所述出种口外侧。

其中，所述清种刷(8)固定安装在外部壳体(1)或种子箱(6)上，且其位于所述挡种板(16)内部。

本发明与现有技术相比具有以下优点：通过设置检测单元和进行整体综合控制的控制系统，大大减小了播种时漏种和缺种的几率。

附图说明

图1为本发明控制系统的机械结构示意图。

图2为本发明的控制系统框图。

附图标记说明：

1-外部壳体； 2-控制系统； 3-告警单元；

4-排种盘； 5-驱动机构； 6-种子箱；

7-搅拌器； 8-清种刷； 10-种穴；

11-检测单元； 12-喷种装置喷嘴； 13-储气罐；

14-气泵； 15-缺种检测传感器； 16-挡种板；

17-动力输出轴； 18-传动机构； 19-齿形橡胶托片；

20-速度传感器； 21-气体喷射控制器。

具体实施例

如图1、图2所示，本发明包括安装在播种机上的一个或多个独立工作的排种装置和喷种装置，实际使用过程中，可以根据具体的播种需求，相应在播种机上安装一个或多个并行且独立工作的排种装置和喷种装置。

所述排种装置和喷种装置包括安装在所述播种机上且底部带开口的外部壳体1、安装在外部壳体1内部的排种装置和喷种装置、安装在外部壳体1上的控制系统2、与控制系统2相接的检测单元11以及由控制系统2进行控制的告警单元3。所述外部壳体1上对应设置有将其安装在所述播种机上的安装机构。

所述排种装置包括水平安装在外部壳体1底部开口处且其上沿圆周方向均匀布设有一圈多个种穴10并能在水平面上持续旋转的排种盘4、位于排种盘4一侧上方的种子箱6、安装在种子箱6内部且通过对种子箱6内所盛装的种子进行持续搅动以保证种子连续下落至排种盘4的搅拌器7、对排种盘4和搅拌器7进行驱动且由控制系统2进行控制的驱动机构5以及位于排种盘4上方、种子箱6的外侧下方且随排种盘4转动将落至排种盘4的种子不断扫进空种穴的清种刷8。所述种穴10为内部能容纳一粒种子的种穴且其底部设置有防止种子由于自重、碰撞或震荡原因而自由下落至土壤的弹性托片。所述种子箱6固定安装在外部壳体1上。所述驱动机构5为安装在外部壳体1上的驱动电机或驱动马达。本实施例中，所述弹性托片为固定在种穴10底部的齿形橡胶托片19。所述种子箱6为料斗式箱体。

由于排种盘4上沿圆周方向所设置的一圈种穴10的大小基本能容纳一粒种子(玉米或大豆)，因而针对不同的作物，排种盘4和种穴10的大小也不相同，实践中，可以根据所播种子的大小相应对排种盘4进行更换调整。

本实施例中，所述种子箱6底部的出种口与旋转至其下方的种穴10正对，所述排种盘4为圆形转盘。所述种子箱6底部的出种口外部周侧与排种盘4之间设置有挡种板16，所述挡种板16的顶部固定在所述出种口外侧。所述清种刷8固定安装在外部壳体1或种子箱6上，且清种刷8位于所述挡种板16内部。

所述喷种装置包括安装在外部壳体1上的储气罐13、位于排种盘4另一侧上方且通过气体流通管道与储气罐13相接的喷种装置喷嘴12、安装在所述气体流通管道上的气泵14以及对喷种装置喷嘴12的气体喷射速度即喷种速度、喷射时间、所喷射气体压力和方向进行控制的气体喷射控制器21。

所述气体喷射控制器21的气喷触发开关由控制系统2进行控制，所述喷种装置喷嘴12为随排种盘4转动且以气喷方式将种穴10内被所述弹性托片托住的种子逐一喷射到土壤中进行播种的电动气体喷嘴，所述喷种装置喷嘴12的喷气口与旋转至其下方的种穴10正对；所述喷种装置喷嘴12固定安装在外部壳体1上。

所述检测单元11包括对牵引所述播种机前进的拖拉机的前进速度进行实时检测的速度传感器20，以及对旋转至喷种装置喷嘴12正下方的种穴10即喷种种穴以及所述喷种种穴的前一个或两个种穴10内是否缺种同时进行检测的缺种检测传感器15。所述缺种检测传感器15的数量为两个或三个。

本实施例中，所述缺种检测传感器15的数量为两个，一个安装在喷种装置喷嘴12侧部，另一个位于所述喷种种穴前一个种穴10的正上方且其通过固定件安装在喷种装置喷嘴12或外部壳体1上。所述速度传感器20具体安装在所述拖拉机上。

所述控制系统2为根据速度传感器20实时所检测的拖拉机前进速度，相应对驱动机构5和气体喷射控制器21进行控制并使得排种盘4的转速和喷种装置喷嘴12的喷种速度与所述拖拉机前进速度相匹配；以及根据缺种检测传感器15所检测到的缺种信号，相应通过控制驱动机构5使得排种盘4快速旋转至下一种穴10或控制告警单元3进行告警的综合控制系统。

本实施例中，所述驱动机构5为安装在外部壳体1上的驱动电机，所述驱动电机的动力输出轴17为竖向驱动轴，且所述竖向驱动轴底部固定安装在排种盘4上方中部。所述动力输出轴17与搅拌器7的驱动轴之间通过传动机构18进行连接。所述传动机构18为由两个齿轮组成的传动机构。

本发明的工作过程是：首先，位于排种盘4上方的种子箱6在其内部所安装搅拌器7的持续搅动作用下(通过搅拌器7搅拌种子能有效防止种子箱6内的种子被架空)，将种子箱6的种子逐一下落至排种盘4上；之后，由种穴式排种盘4对从种子箱6下落的种子进行精密排序，具体是由于排种盘4上沿圆周方向设置有一圈基本能容纳一粒种子的种穴10，并且通过排种盘4上方所安装的清种刷8，随着排种盘4的不断旋转，将下落至排种盘4上的种子依次扫进空种穴10，也就是说，由于种穴10内只能容纳一粒种子，因而将一粒种子进入种穴10后，其它的种子随着排种盘4的旋转就会被清种刷8扫到下一个种穴10内进行排种，同时种子箱6底部出种口外侧还设置有防止从种子箱6下落的种子到处滚动的挡种板16，综上，排种盘4排种速度很快。另外，为保证进入种穴10内的种子在未旋转到喷种装置喷嘴12的正下方即喷种位置时，为避免种子因为由于自重、碰撞或震荡原因而自行下落的情形，即漏种情形，在各种穴10内均设置有对种子进行暂时阻挡的齿形橡胶托片19，齿形橡胶托片19在托住种子并使种子不至于自由下落或因受到碰撞和振荡等原因掉入土壤中的同时，也不会对种子造成任何损伤。只有被旋转至喷种位置的种穴10内的种子，才在喷种装置喷嘴12所喷射出的高压气体的喷射作用下，冲破齿形橡胶托片19的阻挡，以较高的速度落到土壤中，完成播种。所述喷种装置喷嘴12利用不同的气体压力将种子从排种盘4直接喷射到土壤中，且喷种装置喷嘴12在喷种时的气体压力、喷射方向等可进行调节，这是由于喷种装置喷嘴12喷种时的气体压力、喷射方向等，相应地会对种子落地速度、落地时间、落地角度、落地后的弹跳等产生相应影响。

排种过程中，如果没有种子进入相应的种穴10即发生缺种或发生漏种后，则会出现缺种现象，从而影响播种质量，此时检测单元11中的缺种检测传感器15则会检测到缺种现象，并且同步将所检测到的缺种信息同步传送至控制系统2。所述控制系统2首先对所接收的缺种信息进行分析，当只有对位于喷种位置的种穴10内的缺种检测传感器15检测到缺种信息时，则控制系统2则通过控制驱动机构5使得其带动排种盘4快速转动，同时使喷种装置喷嘴12对缺种的种穴10不进行喷种作业，直到下一个装有种子的种穴10转动至喷种装置喷嘴12正下方时再进行喷种作业，之后排种盘4的转速也恢复正常，以保证播种株距相等；而当两个缺种检测传感器15检测到均为缺种时，则控制系统2控制告警单元3进行进行报警提示。另外，由于所述多个排种装置和喷种装置的喷种装置喷嘴12分别由单独的气体喷射控制器21进行控制，并且各排种装置分别由独立的控制系统2和驱动机构5进行控制和驱动，以避免所有排种装置和喷种装置在播种时在某个排种装置和喷种装置缺种后而影响株距的情形，并且当某个排种装置和喷种装置出现缺种时也不会影响其它排种装置和喷种装置的正常播种作业。

同时，在播种作业过程中，喷种装置喷嘴12的喷种速度和排种盘4的转速必须与拖拉机前进速度相匹配，因而不论拖拉机播种作业速度即拖拉机前进速度如何变化，均能保证所播种的种子株距相等。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种播种机用控制系统，其特征在于：包括安装在播种机上的一个或多个独立工作的排种装置和喷种装置；安装在外部壳体(1)上的控制系统(2)、与控制系统(2)相接的检测单元(11)以及由控制系统(2)进行控制的告警单元(3)；

所述检测单元(11)包括对牵引所述播种机前进的拖拉机的前进速度进行实时检测的速度传感器(20)，以及对旋转至喷种装置喷嘴(12)正下方的喷种种穴以及所述喷种种穴的前一个或两个种穴(10)内是否缺种同时进行检测的缺种检测传感器(15)；所述缺种检测传感器(15)的数量为两个或三个；

所述控制系统(2)为根据速度传感器(20)实时检测的拖拉机前进速度，相应对驱动机构(5)和气体喷射控制器(21)进行控制并使得排种盘(4)的转速和喷种装置喷嘴(12)的喷种速度与所述拖拉机前进速度相匹配；以及根据缺种检测传感器(15)所检测到的缺种信号，相应通过控制驱动机构(5)使得排种盘(4)快速旋转至下一种穴(10)或控制告警单元(3)进行告警。

2.按照权利要求1所述的一种播种机用控制系统，其特征在于：所述种子箱(6)底部的出种口与旋转至其下方的种穴(10)正对。

3.按照权利要求1或2所述的一种播种机用控制系统，其特征在于：所述排种盘(4)为圆形转盘。

4.按照权利要求1或2所述的一种播种机用控制系统，其特征在于：所述种子箱(6)底部的出种口外部周侧与排种盘(4)之间设置有挡种板(16)，所述挡种板(16)的顶部固定在所述出种口外侧。

5.按照权利要求4所述的一种播种机用控制系统，其特征在于：所述清种刷(8)固定安装在外部壳体(1)或种子箱(6)上，且其位于所述挡种板(16)内部。